Opdr光学时域反射仪的工作原理和测试方法

OTDR的工作原理:

光缆测试是光缆的构造，维护和修理的重要技术手段. 当前，最有效的方法是使用OTDR（光学时域反射仪）对光纤连接进行现场监控以及测量和评估连接损耗. 此方法直观，可靠，并且可以打印光纤反向散射信号曲线. 此外，在监视的同时，可以相对准确地测量从办公室到每个关节的实际传输距离. 维护对于准确发现故障并有效处理故障是非常必要的. 同时，要求维护人员掌握仪器的性能，熟练的操作技能并准确判断信号曲线的特征.

通过将光脉冲发送到光纤中，然后在OTDR端口接收返回的信息来执行OTDR测试. 当光脉冲在光纤中传输时，由于光纤本身，连接器，接头，弯曲或其他类似事件的特性，光脉冲将被散射和反射. 散射和反射的一部分将返回到OTDR. 返回的有用信息由OTDR检测器测量，它们用作光纤中不同位置的时间或曲线段. 从将信号发送回信号，然后确定玻璃材料中的光速所需的时间，您可以计算出距离.

d =（c＆TImes; t）/ 2（IOR）

在这个公式中，c是真空中的光速，t是信号传输到接收信号之后的总时间（双向）（将两个值相乘并除以2后的距离是单向）. 因为玻璃中的光速比真空中的光速慢，所以为了准确地测量距离，被测光纤必须指示折射率（IOR）. 光纤制造商指出了IOR.

OTDR使用瑞利散射和菲涅耳反射来表征光纤. 瑞利散射是由光信号沿光纤的不规则散射引起的. OTDR将散射光的一部分测量回OTDR端口. 这些反向散射信号表示由光纤引起的衰减程度（损耗/距离）. 所得到的轨迹是向下的曲线，这表明反向散射的能力持续降低. 这是因为在经过一定距离的传输之后，传输和反向散射的信号会丢失.

菲涅耳反射是离散的反射，是由整个光纤中的各个点引起的. 这些点由引起反系数变化的因素组成，例如玻璃和空气之间的间隙. 在这些点上，强的反向散射光将被反射回去. 因此，OTDR将使用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤端子或断点.

OTDR的工作原理类似于雷达. 它首先向光纤发送信号，然后观察从特定点返回的信息. 将重复此过程，并将这些结果取平均值并以轨迹的形式显示，该轨迹描述了整个光纤长度内信号的强度（或光纤的状态）.

测试距离: 由于制造后光纤的折射率基本不变，因此光纤中光的传播速度不会改变光时域反射仪 otdr，因此测试距离和时间相同. 实际上，测试距离是光在光纤中的传播速度，乘以传播时间，测试距离的选择就是测试样本开始和结束时间的选择. 在测量过程中选择合适的测试距离可以生成更全面的轨迹图，这对于有效分析光纤的特性非常有帮助. 通常，根据经验，最合适的选择是整个光路长度的1.5-2倍.

脉冲宽度: 可以用时间或长度表示. 在恒定光功率的情况下，脉冲宽度直接影响光的能量. 光脉冲越长，光的能量越大. 同时，脉冲宽度的大小也直接影响测试盲区的大小，这也决定了两个可区分事件之间的最短距离，即分辨率. 显然，脉冲宽度越小，分辨率越高，脉冲宽度越大，测试距离越长.

折射率是要测试的纤维的实际折射率. 该值由要测试的光纤的制造商给出. 单模二氧化硅纤维的折射率约为1.4-1.6. 折射率越准确，则对提高距离测量的准确性越有帮助. 这个问题对于光路由的配置也有实际的指导意义. 实际上，在配置光路由时，应选择具有相同或相似折射率的光纤进行配置，并且应将具有不同折射率的纤芯连接在一起以形成非单一折射率. 光路.

测试波长是指OTDR激光器发射的激光的波长. 在长距离测试中，由于1310nm的大衰减，激光发射的激光脉冲在被测光纤的末端将变得非常微弱，这更容易受到噪声的影响. 较大的轨迹并不理想，应使用1550nm作为测试波长. 因此，在长距离测试中选择1550nm作为测试波长是合适的，对于普通的短距离测试也可以选择1310nm.

平均值: 此参数是为了在OTDR上形成良好的显示图案并根据用户需要动态或非动态显示光纤状态而设置的参数. 由于测试中噪声的影响，光纤中一点的瑞利散射能力是一个随机过程. 为了了解该点的一般情况并减少接收机固有的随机噪声的影响，有必要要求其平均值. 根据需要设置此值. 如果要实时了解光纤状态，则需要将时间设置为实时.

光时域反射仪的测试方法分析

光学时域反射仪测试分为自动模式和手动模式

（1）关于自动模式

（2）手动模式步骤分析

1. 安装电池

2. 连接测试引线:

首先清洁测试侧尾纤，将尾纤垂直插入仪表的测试插孔，然后将尾纤的凸起U形部分与测试插座的凹入U形部分完全连接，并拧紧它们. 正确地. 在进行线路检查或切换时，在将被测光纤连接到OTDR之前，请通知主干部分另一端的维护人员卸下ODF上的相应尾纤，以免损坏光盘.

3. 设置参数

a. 波长选择: 选择测试所需的波长，有1310nm和1550nm波长可供选择；

b. 距离设置: 首先以自动模式对光纤进行测试，然后根据被测光纤的长度设置测试距离，通常为实际距离的1.5倍，主要是为了避免出现虚假的反射峰并影响判断；

c. 脉冲宽度设置: 仪器可用的脉冲宽度一般为10ns，30ns，100ns，300ns，1μs，10μs等参数. 脉冲宽度越小，采样距离越短，测试越准确，反之亦然. 测试距离越长，精度越小. 根据经验，一般在10KM以下选择100ns及以下参数，在10KM以上选择100ns及以上参数；

d. 采样时间: 仪表的采样时间越长，曲线越平滑，测试越准确；

e. 折射率设置: 取决于各条传输线的要求；

f. 事件阈值设置: 是指预先设置测试中光纤连接点或损耗点的衰减. 当事件超过阈值时，仪表将自动分析并定位.

4. 保存参数

a，粗糙曲线，没有平滑曲线

原因1: 测试仪器的插座损坏（更换插座）

原因2: 测试尾纤连接不正确（重新连接）

原因3: 测试尾纤问题（代替尾纤）

原因2: 线路终端问题（重新连接，可以在终端损耗测量期间干预假光纤进行测试）

b. 曲线很平滑

①信号曲线的横轴是距离（KM），纵轴是损耗（dB），前端是初始反射区（盲区），约0.1KM，中间是信号曲线，这是一条下降曲线，终点是. 超出信号曲线后，终端的反射区域是粗糙部分（即光纤的截止电点）.

②如图所示，公共接头或折弯是一个下降的台阶，活动连接是一个反射峰（错误的反射峰将在以后引入），断开是较大台阶的反射峰，尾纤末端是末端反射峰.

③当测试曲线中存在活动连接或测试范围较大时，将有两个以上的假反射峰. 您可以根据反射峰的距离来判断它是否是错误的反射峰.

假反射峰形成的原因

这是因为光在较短的光纤中反射并到达光纤B端. 反射光的功率仍然很强. 在回程期间，遇到第一个活动关节A，一部分光反射回B. 这部分光到达点B后光时域反射仪 otdr，再次在点B反射回OTDR. 现象将出现在OTDR形成的轨迹的噪声区域中.

④当测试曲线的末端为正反射峰时，则表示另一端为尾纤连接（机房工作站），请参见图A；

如果在测试曲线的末端没有反射峰，但是在曲线上呈直线向下，则表示另一端是尚未处理的端子（即断点），即故障点，见图B.

c. 联合损失分析，

①自动分析: 通过设置事件阈值，自动读取超过阈值的事件列表；

②手动分析: 采用五点法（或四点法），即设置前两个点和关节正向曲线的平滑端，在关节上设置第三个点点阶跃，第四个点设置在该阶跃下方. 第五个点设置在关节向后弯曲的平滑端，从仪表读取的是关节损耗；

③关节损耗采用双向平均法，即测试两端的关节损耗之和/ 2.

d. 回送接头的损耗分析，

①在工程建设过程中，为了及时监测接头的损耗并节省工时，经常需要在光缆连接的另一端进行光纤环连接，即指示灯顺序1#访问2#，3#-连接4#等，可以监视本地中间节点的双向损耗；

②以1#和2#光纤为例，在本端测试的连接点的损耗是1#光纤前向连接器的损耗，而环回点之后的连接点的损耗是2#光纤前向连接器丢失. 正向和反向连接点与回送点等距.

e. 分析光纤的整体衰减，

在曲线的平滑端设置A标记，在曲线的平滑端设置B标记. 读取AB标记之间的衰减值，这是光纤整个传输的衰减（在实际操作中，对光源光功率计进行了测量）更准确）

e，曲线存储

OTDR具有存储功能，其操作类似于计算机的操作功能. 它可以存储1000多个曲线，以便于维护和分析.

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